DE3312944C2

DE3312944C2 -

Info

Publication number: DE3312944C2
Application number: DE19833312944
Authority: DE
Inventors: Theo Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach De Cyron
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1993-08-19
Also published as: DE3312944A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Trägerkörper für Beschichtungen von katalytisch wirkenden Stoffen zur Reinigung von Abgasen, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen. Diese metallischen Katalysator-Trägerkörper bestehen aus einer Trägermatrix mit spiralig aufgewickelten, sehr dünnwandigen, glatten und/oder gewellten Blechbändern, die in einem kreiszylindrischen oder auch ovalzylindrischen Mantelrohr fügetechnisch durch Schweißen, Löten oder Kleben miteinander verbunden sind.The present invention relates to a metallic Carrier body for coatings of catalytically active Exhaust gas cleaning substances, in particular for Internal combustion engines. These metallic catalyst carrier bodies consist of a carrier matrix with spirally wound, very thin-walled, smooth and / or corrugated metal strips in a circular cylindrical or also oval-cylindrical jacket pipe joining technology connected by welding, soldering or gluing are.

In der DE-OS 29 24 592 sind zahlreiche Lötverfahren zur Herstellung solcher Katalysator-Trägerkörper angedeutet, und in Fig. 7 der entsprechenden Beschreibung ist auch ein Katalysator-Trägerkörper dargestellt, der eine besonders feste Lötverbindung zwischen seiner äußeren Lage und dem Mantelrohr bildet. Diese Katalysator-Trägerkörper werden beim Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, erheblichen und wechselnden thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Die dünnwandigen Bleche der Trägermatrix werden bei hoher Motorleistung in kürzester Zeit durch die katalytische Umsetzung des Abgases von ca. 500°C Betriebstemperatur örtlich über mehr oder minder große Bereiche auf Temperaturen über 900°C erhitzt, während das sie umgebende dickwandige Mantelrohr seine durch äußere Luftkühlung relativ niedrige Betriebstemperatur von ca. 300°C noch längere Zeit beibehält und somit die Trägermatrix an einer spannungsfreien thermischen Ausdehnung ihres Volumens hindert. Die hierdurch bei hoher Temperatur entstehenden plastischen Druckverformungen der Trägermatrix bewirken in der Abkühlungsphase durch trägheitsbedingte Temperaturgradienten zwischen Trägermatrix und Mantelrohr hohe Zugbelastungen auf die Zellenwände und ihre Verbindungsstellen, die infolge der plastischen Wechselverformungen schon nach kurzer Betriebszeit reißen und in den Zonen hoher Wechselbeanspruchung zur Ablösung von ganzen Teilstücken der Trägermatrix führen können.In DE-OS 29 24 592 are numerous soldering processes for the production of such catalyst carrier bodies indicated, and in Fig. 7 the corresponding Description is also a catalyst carrier body shown a particularly firm solder connection forms between its outer layer and the casing tube. These catalyst carrier bodies are used in the operation of Internal combustion engines, in particular motor vehicle engines, significant and changing thermal and exposed to mechanical stress. The thin-walled Sheets of the carrier matrix are in at high engine power in a very short time thanks to the catalytic conversion of the exhaust gas 500 ° C operating temperature locally over more or less large areas at temperatures above 900 ° C heated while the thick-walled jacket tube surrounding them its relatively low operating temperature due to external air cooling of approx. 300 ° C for a long time and thus the carrier matrix on a stress-free thermal Expansion of their volume prevents. The hereby plastic compression deformation occurring at high temperature of the carrier matrix cause in the cooling phase through inertia-related temperature gradients high tensile loads between the support matrix and the casing tube the cell walls and their junctions that result as a result the plastic alternating deformations after a short operating time tear and in the zones of high alternating stress Detachment of entire sections of the carrier matrix being able to lead.

In Erprobungsversuchen mit Hochleistungs-Katalysatoren wurde eindeutig ermittelt, daß in bezug auf die Stabilität und eine funktionsgerechte Lebensdauer von metallischen Katalysator-Trägerkörpern nicht nur die durch Gasdruck, Pulsation und Schwingungen erzeugten axialen und radialen Kräfte beachtet werden müssen, sondern die durch eine Dehnungsbehinderung bei der Erwärmung und Abkühlung der Trägermatrix hervorgerufenen radialen Wechselbelastungen von weitaus größerer Bedeutung sind.In trials with high-performance catalysts it was clearly established that in terms of stability and a functional lifetime of metallic Catalyst carrier bodies not only through Gas pressure, pulsation and vibrations generated axial and radial forces must be considered, but the due to a stretch hindrance during heating and cooling the radial alternating loads caused by the carrier matrix are of far greater importance.

Aus der DE-OS 29 24 592 sind Verfahren zum Herstellen einer Trägermatrix bekannt, bei welchen nicht alle Verbindungsstellen zwischen gewellten und glatten Blechbändern fügetechnisch verbunden werden. So kann beispielsweise aus den Fig. 2 und 4 entnommen werden, daß die fügetechnische Verbindung nur in streifenförmigen Bereichen und nicht auf der gesamten axialen Länge vorgenommen werden soll. Aus den Fig. 1 und 3 ergibt sich aber eindeutig, wie es in diesem Zusammenhang zunächst auch sinnvoll ist, daß die streifenförmigen Verbindungen auf beiden Seiten jeder gewellten Blechlage erfolgen sollen. Die in dieser Schrift beschriebenen Maßnahmen werden nicht zur Bewältigung von plastischen Wechselverformungen getroffen, sondern lediglich zur Einsparung von Lot. Dehnungsprobleme werden dabei nicht berücksichtigt.From DE-OS 29 24 592 methods for producing a carrier matrix are known, in which not all connection points between corrugated and smooth sheet metal strips are joined by joining technology. For example, it can be seen from FIGS . 2 and 4 that the technical connection should only be made in strip-shaped areas and not over the entire axial length. From FIGS. 1 and 3, but is clear as it first makes sense in this context that the strip-shaped links are to be made on both sides of each corrugated sheet metal layer. The measures described in this document are not taken to cope with plastic alternating deformations, but only to save solder. Elongation problems are not taken into account.

Auch die DE-OS 23 02 746 betrifft Metallträgerkörper für Katalysatoren und deren Herstellung. Dabei können die einzelnen Lagen der Stahlbleche, aus denen der Metallträgerkörper gewickelt oder geschichtet wird, punktuell miteinander verschweißt oder verlötet werden. In welcher Weise solches punktuelles Verschweißen oder Verlöten geschehen soll, wird nicht ausgeführt, und es wird eine vollständige Verschweißung oder Verlötung der Bleche empfohlen.DE-OS 23 02 746 also relates to metal carrier bodies for Catalysts and their manufacture. The individual Layers of the steel sheets that make up the metal support body is wrapped or layered, selectively with each other welded or soldered. In which way such spot welding or soldering happen should not run and it will be a complete Welding or soldering of the sheets is recommended.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Metallträgerkörper für einen Abgaskatalysator mit dem oben beschriebenen prinzipiellen Aufbau, welches auch bei hoher thermischer Betriebsbelastung keinen plastischen Wechselverformungen unterworfen ist und die obenerwähnten Nachteile vermeidet.The object of the present invention is a metal carrier body for an exhaust gas catalyst with that described above basic structure, which even at high thermal Operational load no plastic alternating deformations is subject and the disadvantages mentioned above avoids.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Metallträgerkörper für Abgaskatalysatoren nach dem Hauptanspruch angegeben. Danach hat das gewellte Blechband der Trägermatrix wechselseitige, örtliche, mit Abständen angeordnete Verbindungsstellen mit beiden angrenzenden Lagen des glatten Blechbandes, wobei die Verbindung im näheren Bereich einer Verbindungsstelle jedoch jeweils nur einseitig mit einer der beiden Lagen besteht. Auf diese Weise ermöglichen die Abstände zwischen den fügetechnischen Verbindungsstellen thermische Dehnungen der Trägermatrix ohne plastische Wechselverformungen. Es hat sich gezeigt, daß bei der fügetechnischen Verbindung aller Berührungsstellen des glatten und gewellten Blechbandes ein sehr steifes Gebilde entsteht, welches bei thermischen und mechanischen Wechselbelastungen wegen der Dehnungsbehinderung durch das Mantelrohr plastischen Wechselverformungen unterworfen ist, die zu Schäden durch Rißbildung an den Wänden der Zellen der Trägermatrix führen. Erfindungsgemäß werden die Berührungsstellen nur teilweise fügetechnisch verbunden, so daß bis zur nächsten Verbindungsstelle ein größerer Abstand entsteht, welcher zudem noch aus einem gewellten oder gebogenen Blechbandstreifen besteht. Auf diese Weise ist es, wie anhand der Zeichnung noch ausführlicher erklärt wird, möglich, bei thermischen und mechanischen Wechselbeanspruchungen statt plastischer Verformungen nur noch elastische zu erzielen. Beim Abkühlen, d. h. beim Schrumpfen der Trägermatrix heben sich die fügetechnisch nicht verbundenen Berührungspunkte der Zellenstruktur voneinander etwas ab und vermeiden so starke Zugkräfte in den Zellenwänden und ihren Verbindungsstellen.A metal carrier body is used to solve this problem specified for exhaust gas catalysts according to the main claim. Then the corrugated metal strip has the carrier matrix mutual, local, spaced connection points with both adjacent layers of the smooth sheet metal strip, the connection being in the vicinity of a connection point but only one-sided with one of the both layers. Enable this way the distances between the joining points thermal expansions of the carrier matrix without plastic alternating deformations. It has been shown that in the technical connection of all points of contact of the smooth and corrugated metal strip is a very stiff one Formation arises, which with thermal and mechanical Alternating loads due to the stretch hindrance through the casing tube plastic alternating deformations is subject to damage due to cracking of the Walls of the cells of the carrier matrix. According to the invention the points of contact are only partial technically connected so that to the next connection point a larger distance arises, which also still from a corrugated or bent sheet metal strip consists. That way, it’s like using the Drawing is explained in more detail, possible at thermal and mechanical alternating stresses take place to achieve plastic deformations only elastic. Upon cooling, i.e. H. when shrinking the carrier matrix the contact points that are not technically connected the cell structure from each other and avoid such strong tensile forces in the cell walls and their Joints.

In Ausgestaltung sind zwischen den wechselseitigen Verbindungsstellen des gewellten Blechbandes Abschnitte mit nicht verbundenen Berührungspunkten zu beiden angrenzenden Lagen des glatten Blechbandes vorhanden. Abgesehen von einigen Randzellen, bei denen sich diese Bedingungen vielleicht nicht erfüllen lassen, bewirkt diese Maßnahme, daß keine Wand einer Matrixzelle sowohl an dem sie außen umgebenden wie auch an dem innenliegenden Blechstreifen befestigt ist. Der Bewegungsspielraum bei thermischen oder mechanischen Belastungen und z. B. lokalen Temperaturgradienten wird dadurch erheblich vergrößert. Die nicht fügetechnisch verbundenen Abschnitte des gewellten Blechbandes verhalten sich etwa wie Faltenbalgkompensatoren, d. h. sie verformen sich nicht plastisch, sondern elastisch.Are in development between the mutual connection points of the corrugated metal strip sections with not connected Points of contact to both adjacent layers of the smooth sheet metal strip available. Aside from a few marginal cells, where these conditions may not be met leave, this measure causes that no wall of a Matrix cell both on the outside and around it is attached to the inner sheet metal strip. The Freedom of movement under thermal or mechanical loads and Z. B. local temperature gradient thereby significantly enlarged. The not connected technically Sections of the corrugated metal strip behave like bellows expansion joints, d. H. they deform not plastic, but elastic.

In weiterer Ausgestaltung erstrecken die Verbindungsstellen zwischen gewelltem und glattem Blechband sich über die gesamte axiale Länge jeweils einer oder mehrerer benachbarter Wellen. Dies ist eine von mehreren Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung, wie zu einem stabilen, aber beim Schrumpfen doch elastischen Matrixkörper führt. Extend in a further embodiment the joints between corrugated and smooth sheet metal strip extending over the entire axial Length of one or more neighboring waves. This is one of several options of the invention as to a stable, but at Shrinking leads to elastic matrix bodies.

Alternativ dazu erstrecken die Verbindungsstellen zwischen gewelltem und glattem Blechband sich nur über Teilstücke der axialen Länge jeweils einer oder mehrerer benachbarter Wellen. Eine so hergestellte Trägermatrix weist immer noch genügend Festigkeit auf für die vorgesehenen Beanspruchungen, und es wird auf diese Weise möglich, auch in axialer Richtung alternierende Befestigungen vorzunehmen.Alternatively, extend the junctions between corrugated and smooth sheet metal strip only over sections the axial length of one or more neighboring ones Waves. A carrier matrix produced in this way still has enough strength for the intended Stresses and it becomes possible in this way also alternating fastenings in the axial direction to make.

In zusätzlicher Ausgestaltung sind die Verbindungsstellen-Teilstücke in dem, in Axialrichtung gesehen, vorderen und hinteren stirnseitigen Bereich der Trägermatrix angeordnet. Bei dieser Anordnung weisen die am stärksten belasteten Bereiche stabile Verbindungen auf, während der Zwischenbereich zusätzlich zur elastischen Aufnahme von Wechselverformungen dienen kann.Are in an additional embodiment the junction sections in the front and rear, seen in the axial direction arranged at the end of the carrier matrix. With this arrangement, the most stressed show Field stable connections during the Intermediate area in addition to the elastic absorption of Alternating deformations can serve.

In spezieller Ausgestaltung sind die Verbindungsstellen-Teilstücke zwischen vorderem und hinterem stirnseitigen Bereich der Trägermatrix seitenvertauscht zum gewellten Blechband angeordnet. Diese anhand der Zeichnung noch näher erläuterte Ausführungsform bedeutet, daß beispielsweise Wellen, welche im vorderen Bereich mit dem außenliegenden glatten Blechband fügetechnisch verbunden sind, im hinteren Bereich nicht mit dem äußeren Blechband verbunden sind, sondern die benachbarten jeweils umgekehrt gewölbten Wellen auf der Innenseite mit dem glatten Blechband verbunden sind. Diese Anordnung führt dazu, daß der Metallträgerkörper eine besondere Elastizität sowohl in radialer wie auch in axialer Richtung aufweist. Are in a special embodiment the junction sections between the front and rear end areas of the The carrier matrix is reversed on the side of the corrugated metal strip. This explained in more detail with reference to the drawing Embodiment means that for example Waves in the front area with the outside smooth sheet metal band are joined in the rear Area are not connected to the outer metal strip, but the neighboring waves, each of which is reversely curved connected to the smooth sheet metal strip on the inside are. This arrangement results in the metal support body a special elasticity in both radial and also has in the axial direction.

In besonderer Ausgestaltung sind die Verbindungsstellen-Teilstücke in dem, in Axialrichtung gesehen, vorderen stirnseitigen Bereich der Trägermatrix in allen äußeren und im hinteren Bereich an allen inneren Berührungsstellen der Wellen des gewellten Blechbandes mit den jeweils angrenzenden Lagen des glatten Blechbandes angeordnet. Diese anhand der Fig. 5 schematisch erläuterte Ausführungsform ist verhältnismäßig einfach herzustellen und weist ebenfalls sehr günstige Elastizitätseigenschaften auf.In a special embodiment, the connection point sections are arranged in the front end region of the carrier matrix, seen in the axial direction, in all outer and in the rear region at all inner contact points of the corrugations of the corrugated metal strip with the respectively adjacent layers of the smooth metal strip. This embodiment, which is illustrated schematically with reference to FIG. 5, is relatively simple to manufacture and also has very favorable elastic properties.

Die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind anhand von einigen schematischen Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dieThe essential features of the invention are based on some schematic embodiments in the drawing shown. It shows the

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil von zwei Lagen einer erfindungsgemäßen Trägermatrix in maximalem Ausdehnungszustand, Fig. 1 shows a cross section through a part of two layers of a carrier matrix according to the invention in a maximum expansion state,

Fig. 2 den gleichen Ausschnitt bei maximaler Abkühlung, Fig. 2 shows the same section at maximum cooling,

Fig. 3 schematisch die Anordnungen von fügetechnischen Verbindungsstellen an einem noch nicht aufgerolltem Blechbandstück, Fig. 3 schematically shows the arrangements of technical joining connection points on a not yet rolled-up metal strip piece,

Fig. 4 schematisch die alternierende Anordnung von fügetechnischen Verbindungsstellen, projiziert auf einen Abschnitt eines noch nicht aufgerollten glatten Blechbandes und Fig. 4 schematically shows the alternating arrangement of joining joints, projected onto a section of a not yet rolled up smooth sheet metal strip and

Fig. 5 eine Art schematisierten Längsschnitt durch zwei Lagen einer erfindungsgemäß aufgebauten Trägermatrix in abgekühltem Zustand. Fig. 5 is a kind of schematic longitudinal section through two layers of a carrier matrix constructed according to the invention in the cooled state.

In Fig. 1 sind schematisch zwei Lagen eines vom Prinzip her bekannten Katalysator-Trägerkörpers, welche abwechselnd aus gewellten und glatten Blechbändern gewickelt sind, dargestellt. Der Ausschnitt zeigt drei Abschnitte des glatten Blechbandes 1 und zwei dazwischen liegende Abschnitte des gewellten Blechbandes 2. Die so aufgewickelten Blechbänder bilden eine Trägermatrix mit einer Vielzahl von in Längsrichtung offenen Zellen 10, durch welche die Abgase einer Verbrennungskraftmaschine hindurchgeleitet werden können. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung eines solchen Metallträgerkörpers für einen Abgaskatalysator sind nicht alle Berührungsstellen zwischen gewelltem 2 und glattem 1 Blechband fügetechnisch verbunden, sondern nur eine geringe Anzahl in einem ungefähr gleichbleibenden Abstand zueinander. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind einige der Wellen jedes gewellten Blechbandes 2 mit der außenliegenden Lage des glatten Bandes 1, z. B. durch Löten, Schweißen oder Kleben, verbunden 3 und andere mit der innenliegenden Lage des glatten Blechbandes 1 an den Verbindungsstellen 4. Zwischen diesen Verbindungsstellen liegen jeweils einige fügetechnisch nicht miteinander verbundene Berührungsstellen. Die Wirkung dieser Art der fügetechnischen Verbindung für den kalten Zustand des Metallträgerkörpers ist in Fig. 2 dargestellt. Dort ist zu erkennen, daß beim thermischen Schrumpfen der Trägermatrix durch Abkühlung nun nicht mehr wie bei einer vollständig untereinander verbundenen Zellenstruktur die relativ kurzen und dadurch steifen Stegwände der einzelnen Zellen 10 unter plastische Zugverformung geraten können, weil die Schrumpfungen durch elastische Verformung des gewellten Blechbandes 2, ähnlich der eines Faltenbalges, aufgenommen werden. Dabei entstehen natürlich kleine Spalte 5 an einigen Stellen zwischen glatten 1 und gewellten 2 Blechband, die eine Vergrößerung der Kontaktoberfläche bewirken und durch die gleichzeitig durch die Spalte entstehende, verwirbelnde Querströmung die Oberflächenkontaktierung des Abgases und somit den Wirkungsgrad sowie das Anspringverhalten eines Abgaskatalysators im kalten Zustand verbessern. Rißbildungen in den Wänden der Zellen 10 durch übermäßige Wechselbeanspruchung werden auf diese Weise vermieden. Je nach Bedürfnissen an die Stabilität können natürlich ohne Beeinträchtigung des erfindungsgemäßen Prinzips mehrere Wellen hintereinander an der Außenseite und mehrere Wellen hintereinander an der Innenseite des gewickelten gewellten Blechbandes 2 fügetechnisch befestigt sein, wenn zwischen den Verbindungsstellen genügend nicht verbundene Wellen zur elastischen Dehnungsaufnahme vorhanden sind. Es sollte lediglich vermieden werden, daß eine Zelle 10 sowohl an dem außen- wie auch an dem innenliegenden glatten Blechband 1 gleichzeitig befestigt ist, da dann die Zellenwand bei wechselnder Belastung plastisch verformt wird. Auch ist es nicht erforderlich, daß der ganze Wellenkamm einer Welle über die gesamte Länge der Trägermatrix mit dem angrenzenden glatten Blechband 1 fügetechnisch verbunden ist. Hier können Unterbrechungen in der Verbindung vorgesehen sein, oder es kann nach einem bestimmten Längenteilstück die fügetechnische Verbindung musterartig auf einem der benachbarten Wellenkämme fortgesetzt werden.In Fig. 1 schematically illustrates two layers of a well-known principle, the catalyst carrier body which are alternately wound from corrugated and flat sheet metal strips, is shown. The section shows three sections of the smooth sheet metal strip 1 and two sections of the corrugated sheet metal strip 2 lying between them. The sheet metal strips wound in this way form a carrier matrix with a multiplicity of cells 10 which are open in the longitudinal direction and through which the exhaust gases of an internal combustion engine can be passed. In an embodiment of such a metal carrier body for an exhaust gas catalytic converter according to the invention, not all points of contact between corrugated 2 and smooth 1 sheet metal strip are connected by joining technology, but only a small number at an approximately constant distance from one another. As shown in Fig. 1, some of the waves of each corrugated metal strip 2 with the outer layer of the smooth strip 1 , z. B. by soldering, welding or gluing, connected 3 and others with the inner layer of the smooth sheet metal strip 1 at the joints 4th Between these connection points there are a few contact points that are not technically connected to one another. The effect of this type of technical connection for the cold state of the metal carrier body is shown in Fig. 2. It can be seen there that when the carrier matrix is thermally shrunk by cooling, the relatively short and therefore stiff web walls of the individual cells 10 can no longer be subjected to plastic tensile deformation, as in the case of a completely interconnected cell structure, because the shrinkage due to elastic deformation of the corrugated metal strip 2 , similar to that of a bellows. Of course, small gaps 5 are formed in some places between smooth 1 and corrugated 2 sheet metal strip, which increase the contact surface and, due to the swirling cross-flow that occurs simultaneously, the surface contacting of the exhaust gas and thus the efficiency and the light-off behavior of an exhaust gas catalytic converter in the cold state improve. Cracks in the walls of the cells 10 due to excessive alternating stress are avoided in this way. Depending on the needs for stability, of course, without affecting the principle according to the invention, several shafts in a row on the outside and several shafts in a row on the inside of the wound corrugated metal strip 2 can be fastened by joining technology if there are sufficient unconnected shafts for elastic expansion absorption between the connection points. It should only be avoided that a cell 10 is attached to both the outer and the inner smooth sheet metal strip 1 at the same time, since then the cell wall is plastically deformed with changing loads. It is also not necessary for the entire wave crest of a wave to be joined to the adjacent smooth sheet metal strip 1 over the entire length of the support matrix. Interruptions in the connection can be provided here, or after a certain length section the joining connection can be continued in a pattern on one of the adjacent wave crests.

In Fig. 3 wird schematisch anhand eines noch nicht aufgerollten, gewellten Blechbandes 2 gezeigt, welche Möglichkeiten der Auswahl der fügetechnischen Befestigungspunkte noch bestehen. Es ist dies nur eines von vielen möglichen Beispielen und soll nur zur Veranschaulichung der Möglichkeiten dienen. Bei einer fügetechnischen Verbindung nach dem in Fig. 3 veranschaulichten Prinzip können spätere Wechseldehnungen sowohl durch radiale wie auch durch axiale elastische Verformungen in der Trägermatrix aufgenommen werden. In Fig. 3 sind sowohl in radialer Richtung des später aufgewickelt zu denkenden Metallträgerkörpers die Verbindungspunkte 6 und 7 bzw. 8 und 9 alternierend angeordnet, als auch die Verbindungen in Längsrichtung. Natürlich könnten die Verbindungsstellen sich jeweils über einige benachbarte Wellenkämme erstrecken, und auch die Abmessung in Längsrichtung kann größer sein als dargestellt.In Fig. 3 is shown schematically based on a not yet rolled up, corrugated sheet metal strip 2 , which options for selecting the technical fastening points still exist. This is just one of many possible examples and is only intended to illustrate the possibilities. In the case of a joining connection based on the principle illustrated in FIG. 3, later alternating strains can be absorbed in the carrier matrix by both radial and axial elastic deformations. In Fig. 3, the connection points 6 and 7 or 8 and 9 are arranged alternately both in the radial direction of the metal support body to be later coiled, as well as the connections in the longitudinal direction. Of course, the connection points could each extend over a number of adjacent wave crests, and the dimension in the longitudinal direction can also be larger than shown.

In Fig. 4 ist ein noch nicht aufgerolltes, glattes Blechband 1 dargestellt, auf den die später beim Aufwickeln vorgesehenen fügetechnischen Verbindungsstellen mit den benachbarten, gewellten Blechbändern 2 projiziert sind. Auch diese Figur stellt lediglich eins von vielen Ausführungsbeispielen für eine in Quer- und/oder Längsrichtung alternierende Anordnung der Verbindungsstellen dar. Die vorgesehenen Verbindungsstellen können jeweils einen oder mehrere nebeneinanderliegende Wellenkämme der später benachbarten gewellten Blechbänder 2 erfassen. An der Oberseite des glatten Blechbandes 1 sind die Verbindungsstellen 11 und 13 vorgesehen, während an der Unterseite - gestrichelt angedeutet - die Verbindungsstellen 12 und 14 angeordnet sind. FIG. 4 shows a smooth sheet metal strip 1 which has not yet been rolled up and onto which the joining points provided later during winding up with the adjacent, corrugated sheet metal strips 2 are projected. This figure also represents only one of many exemplary embodiments for an arrangement of the connection points alternating in the transverse and / or longitudinal direction. The connection points provided can each capture one or more adjacent crests of the corrugated metal strips 2 which are later adjacent. The connection points 11 and 13 are provided on the top of the smooth sheet metal strip 1 , while the connection points 12 and 14 are arranged on the underside - indicated by dashed lines.

Ein dem Anspruch 7 entsprechendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt, wobei lediglich eine Art Längsschnitt durch zwei Lagen einer Trägermatrix schematisch das Funktionsprinzip darstellen soll. Der Schnitt geht dreimal durch das glatte Blechband 1 und zweimal durch das gewellte Blechband 2. An der einen Stirnseite ist das gewellte Blechband 2 jeweils mit dem innenliegenden glatten Blechband 1 fügetechnisch verbunden 15, und an der anderen Stirnseite ist die fügetechnische Verbindung 16 zu dem jeweils außenliegenden glatten Blechband 1 hergestellt. Fig. 5 zeigt dabei in übertriebener Darstellung den Zustand bei kalter Trägermatrix, in welchem durch Schrumpfen kleine Spalte in den nicht fügetechnisch verbundenen Bereichen entstehen. Die Verformung wird auf dem großen Abstand zwischen den fügetechnischen Verbindungsstellen durch elastische Biegung der glatten 1 und der gewellten 2 Blechbänder abgefangen. Bei dieser Anordnung weist der Trägerkörper zwar eine große Elastizität auf, jedoch können keine unerwünschten Entweichpfade für das Abgas entstehen, da jede Trägermatrixzelle zumindest an einem Ende fügetechnisch verbunden ist. Darüber hinaus sind bei Betriebstemperatur normalerweise alle Dehnungsabstände geschlossen.An embodiment of the invention corresponding to claim 7 is shown in FIG. 5, wherein only one type of longitudinal section through two layers of a carrier matrix is intended to represent the functional principle schematically. The cut goes three times through the smooth sheet metal strip 1 and twice through the corrugated sheet metal strip 2 . On one end, the corrugated sheet metal strip 2 is joined 15 to the inner smooth sheet metal strip 1 , and on the other end face the joining connection 16 to the outer smooth sheet metal strip 1 is made. Fig. 5 shows in an exaggerated manner, the state at cold carrier matrix, in which small gaps are produced by shrinkage in the non-joining technique related fields. The deformation is absorbed on the large distance between the technical joining points by elastic bending of the smooth 1 and the corrugated 2 metal strips. In this arrangement, the carrier body has great elasticity, but no undesired escape paths for the exhaust gas can arise, since each carrier matrix cell is connected at least at one end by joining technology. In addition, all expansion distances are normally closed at operating temperature.

Claims

1. Metal carrier body for an exhaust gas catalytic converter, consisting of spirally wound, alternately layered smooth ( 1 ) and corrugated ( 2 ) sheet metal strips, which are fastened by joining technology in a jacket tube, a carrier matrix having a large number of cells ( 10 ) which are open in the longitudinal direction being formed and wherein the corrugated sheet metal strip ( 2 ) has mutual, local, mutually spaced connecting points ( 3, 4 ) with both adjacent layers of the smooth sheet metal strip ( 1 ), characterized in that in the nearer area of each connecting point ( 3, 4 ) in each case only there is a connection on one side with one of the two layers of the smooth sheet ( 1 ).

2. Metal carrier body according to claim 1, characterized in that between the mutual connection points ( 3, 4 ) of the corrugated sheet metal strip ( 2 ) sections with non-connected contact points to the two adjacent sheet metal layers ( 1 ) are present.

3. Metal carrier body according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting points ( 3, 4 ) between corrugated ( 2 ) and smooth ( 1 ) sheet metal strip each extend over the entire axial length of one or more adjacent shafts.

4. Metal carrier body according to claim 1 or 2, characterized in that the connection points ( 6, 7, 8, 9 and 11, 12, 13, 14 ) between corrugated ( 2 ) and smooth ( 1 ) sheet metal strip only over portions of each extend axial length of one or more adjacent shafts.

5. Metal carrier body according to claim 4, characterized in that the connection point sections ( 6, 7, 8, 9 and 11, 12, 13, 14 ) are arranged in the, seen in the axial direction, front and rear end region of the carrier matrix.

6. Metal carrier body according to claim 5, characterized in that the connection point sections ( 11, 12 or 13, 14 ) between the front and rear end region of the carrier matrix are arranged reversed side to the corrugated metal strip ( 2 ).

7. Metal carrier body according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting point sections ( 15, 16 ) in the axial direction seen in the front end region of the carrier matrix at all outer ( 16 ) and in the rear region at all inner ( 15 ) points of contact Waves of the corrugated sheet metal strip ( 2 ) with the respectively adjacent layers of the smooth sheet metal strip ( 1 ) of the winding are arranged.